EIQ-ABC 分析法在物流中心倉(cāng)儲(chǔ)管理中的應(yīng)用

李俊亭，邱雯雯，聞 雯 （西安石油大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，陜西 西安710065）

LI Junting, QIU Wenwen, WEN Wen (School of Economics and Management, Xi'an Shiyou University, Xi'an 710065, China)

0 引 言

隨著消費(fèi)多樣化、生產(chǎn)柔性化、流通高效化時(shí)代的到來(lái)，物流配送的敏捷化是物流今后發(fā)展的重要趨勢(shì)?？蛻魧?duì)物流服務(wù)的要求越來(lái)越高，需求更傾向于多批次、多品種、小批量、短周期，這對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)效率提出了更高的要求；物流中心為了降低倉(cāng)儲(chǔ)管理成本，提高效益，進(jìn)而不斷通過(guò)優(yōu)化揀選作業(yè)來(lái)提升倉(cāng)儲(chǔ)管理效率。但是物流中心普遍存在因訂單揀選方式不當(dāng)或貨位劃分不合理而造成物流倉(cāng)儲(chǔ)效率低下的問(wèn)題。目前學(xué)術(shù)界對(duì)優(yōu)化貨物揀貨作業(yè)研究較多，如采用動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法來(lái)對(duì)貨物的揀選路徑進(jìn)行優(yōu)化[1-3]，采用ABC 分類法和商品關(guān)聯(lián)法對(duì)貨物貨位分配進(jìn)行設(shè)計(jì)，并結(jié)合聚類分析法對(duì)訂單分批揀選模式進(jìn)行優(yōu)化[4-5]，運(yùn)用遺傳算法研究倉(cāng)庫(kù)訂單分批方案[6～9]，通過(guò)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型對(duì)貨位進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)并優(yōu)化揀貨系統(tǒng)，以提高貨物分揀效率[10]等。本文基于實(shí)踐視角，以百蝶物流中心為例，通過(guò)對(duì)物流中心運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集，采用EIQ 分析、ABC 分類法對(duì)訂單數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對(duì)貨物的倉(cāng)儲(chǔ)以及揀選方式進(jìn)行合理規(guī)劃設(shè)計(jì)，以提高企業(yè)的出入庫(kù)效率。

1 物流中心倉(cāng)儲(chǔ)問(wèn)題描述

物流中心的倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)流程如圖1 所示，倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)包括入庫(kù)作業(yè)、在庫(kù)作業(yè)、出庫(kù)作業(yè)三個(gè)部分。其中，入庫(kù)作業(yè)中的搬運(yùn)堆垛環(huán)節(jié)、在庫(kù)作業(yè)中的理貨、盤點(diǎn)環(huán)節(jié)以及出庫(kù)作業(yè)中的揀選環(huán)節(jié)是勞動(dòng)力最密集、成本最高的作業(yè)。

入庫(kù)作業(yè)中，當(dāng)從上游廠商訂購(gòu)貨物運(yùn)送到倉(cāng)庫(kù)時(shí)，需要將不同的貨物搬運(yùn)到相應(yīng)的存儲(chǔ)區(qū)域，貨物存儲(chǔ)位置與入庫(kù)區(qū)的距離直接影響到了揀貨作業(yè)的效率。上游廠商的訂單影響到入庫(kù)貨物的品項(xiàng)、數(shù)量等，當(dāng)貨物品項(xiàng)多、數(shù)量大時(shí)，入庫(kù)作業(yè)中一般會(huì)存在驗(yàn)收工作耗時(shí)長(zhǎng)、貨物搬運(yùn)效率低下、堆碼時(shí)貨物堆放雜亂等問(wèn)題，而這些問(wèn)題主要是由入庫(kù)過(guò)程中訂單管理不當(dāng)造成的。

圖1 倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)流程

在庫(kù)作業(yè)中，為了確定在庫(kù)量和把握庫(kù)存量在庫(kù)時(shí)間，需要對(duì)貨物進(jìn)行定期的檢查盤點(diǎn)，各類貨位的位置直接影響到盤點(diǎn)作業(yè)的效率。在檢查盤點(diǎn)時(shí)容易出現(xiàn)盤點(diǎn)時(shí)間安排不當(dāng)?shù)葐?wèn)題，盤點(diǎn)周期不合理一方面會(huì)造成主要貨物盤點(diǎn)不充分，另一方面也會(huì)造成較不重要的貨物盤點(diǎn)過(guò)度，產(chǎn)生不必要的人力和時(shí)間成本。而這些問(wèn)題主要是由入庫(kù)環(huán)節(jié)中訂單管理不當(dāng)引起的貨物劃分不合理造成的。

出庫(kù)作業(yè)中，需要按照客戶訂單進(jìn)行備貨，備貨時(shí)采取的訂單策略和貨物與出庫(kù)區(qū)的距離直接影響到了揀貨作業(yè)效率。出庫(kù)作業(yè)與入庫(kù)作業(yè)密切相關(guān)，在訂單貨物品項(xiàng)多時(shí)，備貨過(guò)程一般會(huì)存在訂單服務(wù)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的問(wèn)題，一方面是因?yàn)槿霂?kù)環(huán)節(jié)貨位安排不合理；另一方面是因?yàn)槌鲐浻唵喂芾聿划?dāng)，未能根據(jù)客戶訂單選擇合適的揀貨單位和揀貨策略。

綜上分析，訂單管理對(duì)提高物流倉(cāng)儲(chǔ)效率至關(guān)重要。通過(guò)對(duì)出貨訂單數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，總結(jié)貨物出入庫(kù)的規(guī)律，并將其應(yīng)用于出入庫(kù)工作中的訂單管理工作，是提高倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)效率的關(guān)鍵[11]。

2 基于EIQ-ABC 分析方法構(gòu)建問(wèn)題模型

物流中心倉(cāng)儲(chǔ)問(wèn)題集中反映在訂單的處理上，訂單的分類、數(shù)量、頻次等，影響著入庫(kù)存儲(chǔ)、在庫(kù)管理和出庫(kù)效率。以下構(gòu)建問(wèn)題模型首先進(jìn)行訂單的EIQ 分析（IQ 分析、IK 分析、IQ 及IK 交叉分析），再進(jìn)行訂單ABC 分類，進(jìn)而進(jìn)行貨物的儲(chǔ)位規(guī)劃。

（1） 運(yùn)用EIQ 進(jìn)行定量分析

EIQ 分析法（Order Entry、Item、Quantity），即訂單品項(xiàng)數(shù)量分析，是針對(duì)不穩(wěn)定條件下的物流中心配送作業(yè)系統(tǒng)的一種以企業(yè)訂單為核心的分析方法。從客戶需求出發(fā)，采用ABC 分析方法分析客戶訂單的品項(xiàng)、數(shù)量以及訂購(gòu)次數(shù)的特性，從而對(duì)不同類別的貨物的揀選、儲(chǔ)存和出貨等作業(yè)采取不同的管理方式。EIQ 分析是從數(shù)據(jù)的收集、取樣、分解整理到數(shù)據(jù)分析及其圖表制作過(guò)程，具體分析步驟如圖2 所示。

圖2 EIQ 分析步驟

采用物流中心一個(gè)周期的訂單數(shù)據(jù)作為分析對(duì)象，并將收集到的訂單數(shù)據(jù)根據(jù)表1 進(jìn)行整理，方便后續(xù)貨物的進(jìn)出貨匯總。

表1 EIQ 分析表

（2） 利用ABC 分類法進(jìn)行貨物分類

ABC 分類法（Activity Based Classification） 又稱柏拉圖分析法。它根據(jù)貨物在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面的特點(diǎn)將貨物劃分為A、B、C 三類，并且對(duì)重點(diǎn)貨物和一般貨物采取不同管理方式。在對(duì)訂單數(shù)據(jù)進(jìn)行EIQ 分析后，根據(jù)ABC 分類法的劃分原則，將貨物進(jìn)行等級(jí)劃分，以便對(duì)貨物進(jìn)行差別管理。其中，A 類貨物為暢銷品，其出入庫(kù)頻率高且物流量大；B 類貨物為次暢銷品，其出入庫(kù)頻率高且物流量居中；C 類貨物為滯銷品，其出入庫(kù)頻率非常低且物流量非常小[12]。

（3） 貨物的儲(chǔ)位規(guī)劃

結(jié)合EIQ 分析和ABC 分類法的結(jié)果，對(duì)不同類別的貨物進(jìn)行縱向和橫向兩方面的儲(chǔ)位規(guī)劃。縱向貨架共有6 層，根據(jù)存取貨的難易程度將其劃分為3 個(gè)區(qū)：A 區(qū)存取貨最為便利（貨架3、4 層）；B 區(qū)存取貨較為便利（貨架2、5 層）；C 區(qū)存取貨困難（貨架1、6層）。具體劃分情況如圖3（a） 所示。橫向儲(chǔ)位規(guī)劃是將靠近出入口位置的貨架設(shè)為A 區(qū)，中間位置的設(shè)為B 區(qū)，角落位置的貨架為C 區(qū)，具體劃分情況如圖3（b） 所示。其中，對(duì)于A 區(qū)貨架的A 部分區(qū)域，放置A 類貨物中出貨頻數(shù)最大的貨物，B 部分區(qū)域放置A 類貨物中出貨頻率次之的貨物，C 部分區(qū)域放置出貨頻數(shù)最小的貨物；B 區(qū)、C 區(qū)采用同樣的存儲(chǔ)方法。

圖3

3 物流中心應(yīng)用EIQ 分析法的實(shí)例研究

為了更好地分析物流倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)中存在的問(wèn)題，以百蝶物流中心為例，已知該物流中心倉(cāng)庫(kù)物流動(dòng)線為U 形。選取百蝶物流中心一個(gè)周期內(nèi)的40 張訂單數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，該周期的訂單出貨資料如表2 所示。下面運(yùn)用上一節(jié)的問(wèn)題模型進(jìn)行實(shí)例驗(yàn)證分析。

3.1 EIQ 定量分析

根據(jù)表2 中的訂單數(shù)據(jù)，分別進(jìn)行IQ 分析、IK 分析、IQ 及IK 交叉分析。

表2 訂單出貨資料

（1） 品項(xiàng)數(shù)量（IQ） 分析

根據(jù)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)同一品種總數(shù)的分析，來(lái)了解貨物發(fā)貨量的情況，將IQ 分析結(jié)果按照訂貨數(shù)量大小進(jìn)行排序。如表3 所示。

表3 百蝶物流中心IQ 數(shù)據(jù)表

為了更加直觀地展示各品項(xiàng)的發(fā)貨量情況，故繪制出IQ 分析圖如圖4 所示。

圖4 IQ 分析圖

根據(jù)IQ 曲線進(jìn)行商品的ABC 分類，其中A 類商品品項(xiàng)數(shù)目（I） 為8，分別為I39、I38、I37、I36、I14、I47、I12、I50，所占訂單比例為14.81%；訂貨量（Q） 所占比例為42.27%；B 類商品品項(xiàng)（I） 數(shù)量為9，分別為I35、I48、I34、I49、I11、I27、I51、I10、I16、I33，所占總品項(xiàng)數(shù)量比例為16.67%，訂貨量（Q） 所占比例為30.29%；C 類商品品項(xiàng)（I） 數(shù)量為37，所占總品項(xiàng)數(shù)量比例為68.52%，訂貨量（Q） 所占比例為27.44%。結(jié)合上述分析，對(duì)于A、B 類商品，應(yīng)該選擇使用機(jī)器設(shè)備，以降低數(shù)量龐大的商品的搬運(yùn)次數(shù)；對(duì)于C 類商品，應(yīng)設(shè)計(jì)較少的存貨單元，此外貨格要可以容納品項(xiàng)數(shù)多但數(shù)量少的貨物。

（2） 品項(xiàng)受訂次數(shù)（IK） 分析

此項(xiàng)分析是分析貨物的出貨頻率，并且可以將其結(jié)果與IQ 分析的結(jié)論相結(jié)合，來(lái)確定貨物的倉(cāng)儲(chǔ)與揀選方式。各品項(xiàng)的出貨次數(shù)（K） 整理后如表4 所示。

從表4 不易根據(jù)各類貨物的出貨頻數(shù)進(jìn)行貨物的種類劃分，因此繪制更加直觀的IK 分析圖如圖5 所示。

通過(guò)IK 分析可將K=13、14 的6 類品項(xiàng)分為A 類，分別為I39、I36、I37、I38、I14、I48；將K=6、7、8、9、10、11、12 的14類品項(xiàng)作為B 類，分別為I12、I50、I35、I47、I34、I49、I11、I27、I51、I10、I16、I33、I17、I32；其它的作為C 類。結(jié)合上述分析，可以將A 類商品安放在方便作業(yè)的區(qū)域從而縮短在行走上花費(fèi)的時(shí)間，如果品項(xiàng)多時(shí)也可以將此分類結(jié)果當(dāng)作訂單的分類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行揀貨。

表4 IK 數(shù)據(jù)表

圖5 IK 分析圖

（3） IQ 及IK 交叉分析

在經(jīng)過(guò)IQ 及IK 分析后，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行IQ 及IK 交叉分析，得到IQ 及IK 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表格如表5 所示。

表5 IQ 及IK 交叉分析數(shù)據(jù)表

為了更加直觀的顯示貨物的出貨量與出貨頻數(shù)之間的關(guān)系，根據(jù)表5 繪制IQ 及IK 交叉分析圖如圖6 所示。

從圖6 可得，一般情況下，當(dāng)貨品的出貨數(shù)量比較大時(shí)，其訂貨次數(shù)也相對(duì)較多。所以IQ 及IK 交叉分析的結(jié)果更加接近于IQ 分析的結(jié)果。因此將I39、I38、I37、I36、I14、I47、I12、I50劃分為A 類，對(duì)A 類產(chǎn)品進(jìn)行重點(diǎn)管理，經(jīng)常進(jìn)行庫(kù)存檢查，存儲(chǔ)區(qū)域設(shè)置在靠近出入口的位置；將I35、I48、I34、I11、I27、I51、I10、I16、I33劃分為B 類，對(duì)其進(jìn)行一般性處理；其余的劃分為C類，對(duì)其進(jìn)行稍加控制，進(jìn)行較少的庫(kù)存檢查，將其放置在距出入貨區(qū)較遠(yuǎn)的位置。

3.2 基于ABC 分類法對(duì)貨物進(jìn)行分類

（1） 根據(jù)上一步的EIQ 分析結(jié)果，對(duì)貨物進(jìn)行ABC 分類，貨物的ABC 具體分類情況如表6 所示。

圖6 IQ 及IK 交叉分析圖

（2） 根據(jù)貨物的ABC 具體分類結(jié)果，進(jìn)行儲(chǔ)位的劃分。儲(chǔ)位劃分情況如圖7 所示。將A 類貨物放置在區(qū)域Ⅰ，其中I39、I38放置在貨架的3、4 層，I37、I36、I14放置在貨架的2、5 層，I47、I12、I50放置在貨架的1、6 層；將B 類貨物放置在區(qū)域Ⅱ，其中I35、I48放置在貨架的3、4 層，I34、I11、I27放置在貨架的2、5 層，I51、I10、I16、I33放置在貨架的1、6 層；將C 類貨物放置在區(qū)域Ⅲ，其中I31、I17、I5、I32、I53、I46放置在貨架的3、4 層，I13、I9、I26、I15、I18、I28、I54、I45、I42、I43放置在貨架的2、5 層，I30、I21、I29、I44、I41、I19、I8、I40、I7、I24、I6、I25、I23、I52、I4、I3、I20、I2、I21、I22放置在貨架的1、6 層。

表6 ABC 分類表

圖7 倉(cāng)儲(chǔ)劃分圖

（3） 結(jié)果與討論

在揀選方式上，對(duì)于A 類貨物，應(yīng)用機(jī)器代替人工并且進(jìn)行分批揀選；對(duì)于B 類貨物，可以進(jìn)行一般處理；對(duì)于C 類貨物，采取訂單合并揀選的方式，以減少搬運(yùn)時(shí)機(jī)器的使用；在儲(chǔ)位劃分上，A 類貨物應(yīng)放置在距離出入庫(kù)位置最近的區(qū)域，并且對(duì)于A 類貨物中出貨頻數(shù)最大的貨物應(yīng)放置在貨架的黃金位置，即最方便搬運(yùn)的位置；對(duì)于B 類貨物應(yīng)該進(jìn)行一般處理，其放置區(qū)域?yàn)榫喑鋈霂?kù)區(qū)較近的位置。同樣的，B 類貨物中出入庫(kù)頻數(shù)最多的貨物也應(yīng)放置在貨架的黃金位置；C 類貨物應(yīng)該放置在倉(cāng)庫(kù)的角落位置，同樣C 類貨物中出入庫(kù)頻數(shù)最多的貨物放置在貨架的黃金位置。

4 結(jié) 論

倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)是現(xiàn)代物流的重要環(huán)節(jié)，通過(guò)建立EIQ-ABC 模型對(duì)訂單數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而優(yōu)化揀選作業(yè)來(lái)提高倉(cāng)儲(chǔ)效率是本文的主要思路。本文以百蝶物流中心為例，首先通過(guò)EIQ 分析方法統(tǒng)計(jì)各類貨物的受訂次數(shù)和訂貨量，之后根據(jù)ABC 分類原則對(duì)貨物進(jìn)行分類，并按照存取貨的便利程度對(duì)貨位進(jìn)行橫向和縱向劃分，最后對(duì)不同等級(jí)的貨物確定相應(yīng)的揀貨策略，優(yōu)化了入庫(kù)作業(yè)中貨物搬運(yùn)效率低下、在庫(kù)作業(yè)中貨物盤點(diǎn)周期不合理、出庫(kù)作業(yè)中訂單服務(wù)時(shí)間長(zhǎng)等問(wèn)題，提高了倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)效率。